第2单元 第4讲 细胞膜与细胞核(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中生物学高考一轮总复习（不定项版）

第二单元　细胞的基本结构与物质运输 第4讲　细胞膜与细胞核 课标内容 1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 微考点大突破 考点一　细胞膜的结构和功能 1.细胞膜的功能 (1) 提醒　植物细胞“系统的边界”是细胞膜,而不是细胞壁。 请写出图中物质或结构的名称:①受体;②信号分子;③胞间连丝。 (2)功能特点。 2.细胞膜的成分 (1)对细胞膜成分的探索。 (2)细胞膜的成分。 提醒　①不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同,如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,而植物细胞膜中不含胆固醇。②细胞膜的成分并不是不可变的。例如,细胞癌变过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含量下降。 3.流动镶嵌模型的基本内容 (1)细胞膜的结构模型示意图。 (2)特点。 教考衔接 1.判断正误。 (1)没有信息交流,多细胞生物体也能完成生命活动。(必修1 P41“正文”)(×) (2)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(必修1 P41“图3-2”)(×) (3)鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色。(2021·全国乙卷,2A)(×) (4)用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时,可用荧光染料标记膜蛋白。(2020·全国卷Ⅱ,3D)(√) (5)细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关。(经典高考题)(×) 2.(必修1 P46“拓展应用2”)脂质体是一种人工膜,是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的,是很多药物的理想载体,其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部,可使膜的通透性降低,对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。 (1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在何处?两类药物的包裹位置不相同的原因是什么? 答:____________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)若脂质体运送的药物是抗癌药物,则抗体的作用是什么? 答:____________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)脂质体到达靶细胞后,药物将如何进入细胞内发挥作用?该过程利用了膜的什么特点? 答:____________________________________________________________________________________________________________________________。 提示　(1)甲处、乙处;两层磷脂分子之间是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体内部是水溶液,能在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中 (2)脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞 (3)脂质体与细胞膜结构相似,到达靶细胞后可能会与细胞膜发生融合,也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞。利用了膜的流动性 1.红细胞的网络构建 2.五种常考的“膜蛋白”及其功能 角度一　结合细胞膜的结构和功能,考查结构与功能观 1.下列叙述不能体现细胞膜功能的是(　　) A.活细胞不能被台盼蓝染色 B.神经细胞内的K+浓度明显高于细胞外 C.植物细胞通过胞间连丝传递信号物质 D.人鼠细胞融合后两种荧光均匀分布 解析　活细胞不能被台盼蓝染色体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能,A项不符合题意;神经细胞内的K+浓度明显高于细胞外,体现控制物质进出细胞的功能,B项不符合题意;胞间连丝是植物相邻细胞之间,细胞膜部分融合形成的通道,用来进行信息交流,体现细胞膜进行细胞间的信息交流的功能,C项不符合题意;人鼠细胞融合后两种荧光均匀分布,体现了细胞膜具有一定的流动性,不能体现细胞膜的功能,D项符合题意。 答案　D 2.(2024·枣庄模拟)下列有关细胞膜结构和功能的叙述,正确的是(　　) A.构成细胞膜的蛋白质分子均匀地分布在膜的两侧 B.向细胞内注射物质后,细胞膜上会留下一个空洞 C.细胞膜内部是亲水的,因此水分子可以通过细胞膜 D.细胞膜的选择透过性与载体蛋白空间结构的多样性有关 解析　组成细胞膜的蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,不是均匀地分布在膜的两侧,A项错误;细胞膜具有流动性,磷脂和大部分蛋白质可以运动,细胞膜上不会留下一个空洞,B项错误;细胞膜内部是疏水的,C项错误;细胞膜具有选择透过性是因为不同细胞膜上载体蛋白种类和数量不同,与载体蛋白空间结构的多样性有关,D项正确。 答案　D 三个“决定”解读细胞膜的组成、结构与功能的统一性 3.(不定项)下列关于图示的叙述正确的是(　　) A.该图示结构上可发生与H2O相关的反应,但不会发生氨基酸的脱水缩合 B.X与X之间能发生脱水缩合,也能与其他化合物发生缩合反应 C.在细胞的生命历程中,该图示结构的通透性未变 D.氨基酸、乙酰胆碱、葡萄糖、胰岛素等物质被识别后并进入细胞的方式都与该图中的蛋白质有关 解析　题图结构含有磷脂双分子层和糖蛋白,可表示细胞膜,细胞膜上可发生与H2O相关的反应,如原核生物的细胞膜上有多种酶附着,可发生有氧呼吸第三阶段产生水的反应,而氨基酸脱水缩合发生在核糖体上,核糖体没有膜结构,A项正确;葡萄糖之间能发生脱水缩合,葡萄糖与其他化合物也能发生缩合反应,B项正确;细胞衰老过程中,细胞膜的通透性改变,C项错误;胰岛素和乙酰胆碱不进入细胞,D项错误。 答案　AB 角度二　围绕细胞膜的分子组成和结构特点,考查结构与功能观 4.(2024·潍坊联考)科学探索永无止境,科学理论是在不断修正的过程中建立和完善的,这需要探索精神、科学思维和技术手段的结合。人们对细胞膜的化学成分和结构的认识经历了很长的过程,下列有关叙述正确的有(　　) ①从某细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得面积恰为细胞表面积的两倍,则该细胞可能是原核细胞　②科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力,推测细胞膜可能附有蛋白质　③罗伯特森提出的细胞膜模型准确的描述了细胞膜的结构　④用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时,可用荧光染料标记膜蛋白　⑤用32P作标记可以检测出人细胞膜中的胆固醇成分　⑥可用台盼蓝染色法鉴别细胞的死活 A.二项 B.三项 C.四项 D.五项 解析　原核细胞除核糖体外,不含有众多具膜的细胞器和细胞核,因此从某细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得面积恰为细胞表面积的两倍,则该细胞可能是原核细胞,①正确;科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力,推测细胞膜可能附有蛋白质,②正确;流动镶嵌模型准确的描述了细胞膜的结构,③错误;用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时,可用荧光染料标记膜蛋白,④正确;胆固醇不含P元素,因此不能用32P作标记检测人细胞膜中的胆固醇成分,⑤错误;台盼蓝染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色,因此可用台盼蓝染色法鉴别细胞的死活,⑥正确。故选C。 答案　C 5.(不定项)如图是携有特异性抗体的脂质体,它可作为靶向药物的运载体。下列相关叙述正确的是(　　) A.③是特异性抗体,有助于药物作用于靶细胞,以减轻药物的副作用 B.被包裹的药物进入靶细胞需依赖脂质体和质膜的流动性 C.DNA、干扰素可被包在①内,被包在②处的是水溶性药物 D.脂质体中加入胆固醇可降低其流动性,从而减少药物渗漏 解析　③是特异性抗体,与靶细胞上的抗原特异性结合,能够避免药物对正常细胞的毒害作用,以减轻药物的副作用,A项正确;被包裹的药物进入靶细胞需依赖脂质体和质膜的流动性,B项正确;①处与磷脂分子亲水性头部接触,②处是磷脂分子的疏水性尾部,DNA、干扰素可被包在①内,被包在②处的是脂溶性药物,C项错误;胆固醇有调节细胞膜流动性、稳定细胞膜结构的作用,脂质体中加入胆固醇可降低其流动性,从而减少药物渗漏,D项正确。 答案　ABD 考点二　细胞核的结构与功能 1.细胞核的功能实验探究 (1)黑白美西螈核移植实验。 (2)蝾螈受精卵横缢实验。 (3)变形虫切割实验。 (4)伞藻嫁接与核移植实验。 2.细胞核的结构与功能 (1)上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。 (2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系:代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。 (3)细胞核中的遗传物质分布于染色质上。 教考衔接 1.判断正误。 (1)克隆牛的性状与提供细胞核的母牛完全一样。(必修1 P54“问题探讨”)(×) (2)细胞核是细胞代谢和遗传的中心。(必修1 P56“正文”)(×) (3)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。(经典高考题)(×) (4)细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道。(经典高考题)(√) 2.(必修1 P54~55“正文信息”)黑白美西螈核移植实验是否严谨?并说明理由。 答:____________________________________________________________________________________________________________________________。 提示　不严谨。缺少对照实验,应加一组:将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中并培养,观察美西螈肤色 角度一　通过分析细胞核的结构与功能,考查结构与功能观 1. (2024·保定调研)如图为细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是(　　) A.①和⑤的连通使细胞质和核内物质的联系更为紧密 B.②为核孔,通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换,还可以实现信息交流 C.若该细胞核内的④被破坏,该细胞内蛋白质的合成将受影响 D.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的中心 解析　①内质网膜和⑤核膜的连通使细胞质和核内物质的联系更为紧密,A项正确;②核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,B项正确;若④核仁被破坏,则影响核糖体的形成,进而影响该细胞内蛋白质的合成,C项正确;细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞代谢的中心是细胞质基质,D项错误。 答案　D 2.核孔复合体位于核孔上,主要由核孔蛋白构成,是物质进出细胞核的通道。心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病,最新研究表明,其致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列有关说法错误的是(　　) A.核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同发生改变 B.核孔复合体从功能上来说具有双向性,表现在既介导蛋白质的入核运输,又介导RNA等的出核运输 C.核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变所致 D.核膜由两层磷脂分子组成,房颤的成因与核膜内外的信息交流异常有关 解析　核孔是大分子物质进出细胞核的通道,能够控制物质进出,核孔的数量因细胞种类及代谢状况不同而有差别,A项正确;细胞核与细胞质之间频繁地物质交换需要借助于核孔复合物,表现在既介导蛋白质的入核运输,又介导RNA等的出核运输,具有双向性,B项正确;核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变,导致核孔复合体不能正常形成或功能异常,C项正确;核膜是双层膜,由四层磷脂分子组成,D项错误。 答案　D 关于细胞核结构的4个注意点 (1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。外膜上附着许多核糖体,常与内质网相连;核膜上附着大量酶,利于多种化学反应的进行。 (2)核孔是大分子物质出入细胞核的通道,如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)可以通过,但DNA不能通过;而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的,不通过核孔。RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。核膜和核孔都具有选择透过性。 (3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数量多,核仁较大。原核细胞无核仁,其核糖体形成与核仁无关。 (4)有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。 角度二　结合细胞核功能的探究,考查科学探究能力 3.科学家用变形虫进行下列实验,步骤一:将完整的变形虫切成两半,一半有核,一半无核并进行单独培养;步骤二:将有核部分的细胞核取出,无核部分和取出的细胞核单独培养;步骤三:将有同种活力的细胞核植入无核部分进行培养。下列对上述实验一段时间内出现变化的分析错误的是(　　) 选项 现象 分析 A 步骤一中无核部分不能继续生长最终死亡,有核部分继续生长和分裂 细胞核可控制细胞的生长和分裂 B 步骤二中无核部分能短时间存活 细胞质中尚存在代谢活动所需要的物质 C 步骤二中单独培养的细胞核短时间存活 细胞核中不进行代谢活动 D 步骤三中无核部分植入细胞核后,能分裂产生与亲代相似的子代变形虫 细胞核可控制细胞的遗传 解析　无核部分不能继续生长最终死亡,有核部分继续生长和分裂,说明细胞核与细胞的生长、分裂有关,A项正确;由于细胞质中已合成的蛋白质仍能发挥作用,所以细胞去核后仍可以生活一段时间,B项正确;单独培养的细胞核短时间存活,说明缺少细胞质的细胞核不能单独生存,不能说明细胞核中不进行代谢活动,C项错误;无核的部分植入一个完整的细胞核,能分裂产生与亲代相似的子代变形虫,说明细胞核可控制细胞的遗传,D项正确。 答案　C 4.(不定项)为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验,将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内,适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性,结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.甲组被32P标记的物质可能为DNA B.乙组变形虫去除细胞核后可存活时间较长 C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质 D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核 解析　若被32P标记的物质是DNA,DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,无法达成乙组结果,A项错误;细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制着细胞的代谢和遗传,因此,乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短,B项错误;据题图可知,将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内,最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性,说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质,C项正确;最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性,说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核,D项错误。 答案　ABD 微真题重体悟 1.(2021·河北卷,T2)关于细胞核的叙述,错误的是(　　) A.有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现 B.蛋白质合成活跃的细胞,核仁代谢活动旺盛 C.许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成,经核孔进入细胞核 D.细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出 解析　有丝分裂过程中,前期核仁解体、核膜消失,末期核膜和核仁重新出现,A项正确;核仁与核糖体的形成有关,蛋白质合成活跃的细胞中核糖体数量多,核仁代谢活动旺盛,B项正确;细胞中绝大部分的蛋白质都是在细胞质中的核糖体上合成的,对基因表达有调控作用的蛋白质需经核孔进入细胞核,C项正确;细胞质中的RNA大多数是在细胞核中合成的,还有部分RNA是在线粒体或叶绿体中合成的,D项错误。 答案　D 2.(2021·浙江6月选考,T4改编)细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层是完全对称的 B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性 C.物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关 D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号 解析　具有识别作用的糖脂分子只分布在细胞膜的外侧,故磷脂双分子层是不完全对称的,A项错误;磷脂的尾部与胆固醇一起存在于磷脂双分子层的内部,而非镶嵌或贯穿在膜中,且由于胆固醇是“刚性的”,会限制膜的流动性,B项错误;物质进出细胞方式中的被动运输包括自由扩散和协助扩散,其中协助扩散需要转运蛋白,即与膜蛋白有关,C项错误;细胞膜上有受体蛋白,可以识别并接受来自细胞内外的化学信号,D项正确。 答案　D 3.(经典高考题)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中,以及精子进入卵细胞的过程中,细胞间信息交流的实现分别依赖于(　　) A.血液运输,突触传递 B.淋巴运输,突触传递 C.淋巴运输,胞间连丝传递 D.血液运输,细胞间直接接触 解析　雌激素由卵巢分泌后,随血液运输到达全身各处,作用于乳腺细胞的受体,将信息传递给乳腺细胞;而精子进入卵细胞的过程要经历精子和卵细胞之间的识别和结合,精子通过与卵细胞的直接接触将信息传递给卵细胞。故选D。 答案　D 4.(2022·广东卷,T7)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于(　　) A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜 解析　分析题意可知,野生型的拟南芥HPR1蛋白是位于核孔协助mRNA转移的,mRNA是转录的产物,翻译的模板,故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外,因此该蛋白功能缺失的突变型细胞,不能协助mRNA转移,mRNA会聚集在细胞核中,A项正确。 答案　A 5.(2022·海南卷,T16)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是____________________。 (2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。 (3)细胞膜上的H+⁃ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH_____________;此过程中,H+⁃ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是____________________。 (4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是_______________________________。 (5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)细胞膜上存在对不同物质的跨膜运输起决定性作用的膜蛋白,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有选择透过性。(2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞,这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式称为协助扩散。(3)细胞膜上的H+⁃ATP酶能利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增多,pH下降;载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的改变。(4)胰岛B细胞分泌的胰岛素随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞,引起靶细胞产生相应的生理变化,体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。(5)见答案。 答案　(1)选择透过性　(2)协助扩散　(3)下降　空间结构(自身构象)发生改变　(4)进行细胞间的信息交流　(5)植物根细胞吸收磷酸盐为主动运输,主动运输需要细胞呼吸供能,而温度降低会导致呼吸酶的活性降低,进而降低细胞呼吸速率,最终降低了磷酸盐的吸收速率 学科网（北京）股份有限公司 $$